Tel Çekmede Kullanılan Numunelerin İç Yapıları

20MnB4 numunelerin tel çekme işlemi neticesinde içyapılarındaki değişimi incelemek amacıyla; tel çekme öncesi, % 23,5 oranında soğuk deforme edilmiş, % 45,2 oranında soğuk deforme edilmiş ve enine kesitinin içyapı fotoğrafları çekilmiştir.

Numuneler, Olympus PME 3 research and inspection mikroskop ile gözlemlenmiştir.

Şekil 4.3. Analizlerde kullanılan Olympus PME 3 research and inspection mikroscope.

Şekil 4.4.’ de 20MnB4 numunenin tel çekme işlemi öncesindeki içyapısı gösterilmiştir.

Tel çekme öncesi 20MnB4 malzemede tanelerin eş eksenli olduğu, deformasyon kaynaklı herhangi bir yönlenme olmadığı şekil 4.4’ de görülmektedir.

Şekil 4.5’ de ise 20MnB4 malzemenin % 23,5 redüksiyon oranında soğuk deforme edilmiş haldeki içyapısı gösterilmiştir.

Şekil 4.5. 20MnB4 numunenin ø5,50-4,81 mm % 23,5 redüksiyon oranında soğuk deforme edilmiş haldeki içyapısı

% 23,5 oranında soğuk deforme edilmiş numunede tel çekme yönüne bağlı olarak tel çekme yönüne doğru dislokayon artışları görülmektedir. Bu artış, tanelerin boyuna uzaması ve enine küçülmesi sebebiyle, tel çekme yönüne doğru ilerlemektedir.

Şekil 4.6. da 20MnB4 numunenin % 45,2 oranında soğuk deforme edilmiş haldeki içyapısı gösterilmiştir

Şekil 4.6. 20MnB4 numunenin ø6,50-4,81 mm % 45,2 redüksiyon oranında soğuk deforme edilmiş haldeki içyapısı

% 45,2 oranında soğuk deforme edilmiş numunede de bir önceki durum ile aynı değişkenlikler tespit edilmiştir. Tel çekme yönüne bağlı olarak tel çekme yönüne doğru dislokayon artışları bu redüksiyon oranında nispeten daha fazla görülmektedir. Bu artış, redüksiyon artışı ile doğru orantılıdır. Tanelerde tel çekme yönüne paralel deformasyon kaynaklı kısmi yönlenmenin nispeten daha çok olduğu, yönlenmelerin daha fazla olduğu görülmektedir.

Tel çekme işlemi, bir soğuk deformasyon işlemi olduğundan ve tel çekme esnasında herhangi bir ısıl işlem olmadığından dolayı, tel çekimi esnasında malzemenin tane yapısında form olarak herhangi bir değişiklik olmaz. Sadece tel çekme yönüne doğru tane uzamaları gerçekleşir. Bu uzamaların artmasıyla zamanla telde çap incelmesine bağlı olarak kopmalar başlar. Bu esnada eğer çekme işlemine devam edilecekse “ara tav” olarak adlandırılan rekristalizasyon tavlaması yapılmalıdır.

SAE 1006 numuneler ise, farklı dağlama kimyasalları (%2,2 Nital + renklendirici) ve dağlama teknikleri kullanılarak hazırlanmış ve Olympus Motorised research and inspection microscope BX61 mikroskobu ile analiz edilmiştir.

SAE 1006 numunelerde de görüldüğü üzere, tanelerde tel çekme yönüne paralel deformasyon kaynaklı kısmi yönlenmenin olduğu görülmektedir. Soğuk deforme edilmiş numunede tel çekme yönüne paralel yönelmeler olduğu görülmektedir. Bu yönelmeler numunenin mukavemetinin artmasında etkilidir.

Şekil 4.7. SAE 1006 numunenin iç yapısı (350X)

Şekil 4.8. SAE 1006 numunenin ø5,50-4,81 mm % 23,5 redüksiyon oranında soğuk deforme edilmiş haldeki iç yapısı enine kesiti (350X)

Şekil 4.9. SAE 1006 numunenin ø5,50-4,81 mm % 23,5 redüksiyon oranında soğuk deforme edilmiş haldeki iç yapısı boyuna kesiti (350X)

5. SONUÇLAR

Çeliğin kimyasal bileşimindeki %C miktarı arttıkça, hammaddenin ve çekilen telin akma ve çekme mukavemetleri artar. Mukavemetlere bağlı olarak da sertliklerinde de artış görülmektedir. Diğer faktörler sabit kalmak koşuluyla soğuk deformasyon oranı arttıkça, sertlik değerleri artmaktadır. Bununla birlikte, soğuk deformasyon oranı değişmemesine rağmen, %C miktarı artışıyla sertlik artmaktadır fakat hız artışıyla birlikte sertlik değeri azalmaktadır.

Çeliğin %C içeriğinin yanında, özellikle tellerde, uygulanan redüksiyon oranı arttıkça çekmeyle elde edilen telin akma ve çekme mukavemetlerinde de artış olmaktadır. Soğuk deformasyon oranı arttıkça akma dayanımı da artmaktadır. Bununla birlikte, soğuk deformasyon oranı değişmemesine rağmen; %C miktarı ve hız artışıyla da akma dayanımında artış gözlemlenmiştir.

Diğer faktörler sabit kalmak koşuluyla soğuk deformasyon oranı arttıkça, çekilen hammadde filmaşin çapı ve telinin çapı arttıkça % kesit daralması azalmaktadır. Bununla birlikte, soğuk deformasyon miktarı değişmemesine rağmen, hız artışıyla % kesit daralması miktarı artmaktadır fakat %C miktarı artışıyla birlikte azalmaktadır. Ancak, soğuk deformasyon oranı ve redüksiyon oranı artarken hız azalırsa % kesit daralması artmaktadır.

Soğuk deformasyon miktarı arttıkça genellikle % kesit daralması miktarının azaldığı gözlenmiştir. Kesit daralmasındaki düşüş tel çekme işleminde yüksek deformasyon oranlarına çıkmanın hasar ortaya çıkarabileceğinin bir göstergesidir. Bu nedenle, tel çekme işleminde teorik olarak bir kademede olabilecek en yüksek deformasyon oranı %63’ tür.

Çekilen telin çapı aynı olmasına rağmen hammadde filmaşin çapı azaldıkça uygulanan redüksiyon azalmış olacağından, mekanik özelliklerden akma ve çekme dayanımında azalma gözlemlenmektedir. Aynı şekilde hız arttıkça akma ve çekme dayanımı ve birim zamanda üretilen tel miktarında artış görülmektedir.

Ancak deney sonuçlarından da anlaşılacağı gibi çelik telin akma ve çekme dayanımı üzerine hıza oranla redüksiyon oranının etkisinin daha büyük olduğu

görülmektedir. Dolayısıyla, redüksiyon oranı artışıyla telin mukavemetini artırmak mümkün olmaktadır.

Bu çalışmada, % kesit daralması ve % kopma uzaması ile ilgili sonuçlar incelenmemiştir. İncelemeler, sonraki sonraki çalışmalarda bırakılmıştır.

Elde edilen deney sonuçlarına göre, hammadde filmaşinlerin tel çekme işlemine tabi tutulmasıyla dayanımlarının ve kullanılabilirliklerinin yaklaşık iki katına çıktığı tespit edilmiştir.

6. KAYNAKLAR

1- Balin, B., 2004. Seçilen Karakteristiklerin Tel Çekme İşlemi Üzerindeki Etkileri. Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Y. Lisans Tezi, 71 s, İstanbul. 2- Beitragen, M., 1969. Herstellung Von Stahldraht Teil 1, Dusseldorf.

3- Beretta S., Boniardi M. 1998, Fatigue Strenght and Surface Quality of Eutectoid Steel Wires. Milano, Italy

4- Bitkov, V. 2006. Research of Wire Drawing Under Conditions of Hyrodynamic Friction, Wire and Cable Technology, 94-97.

5- Bodur, H., 1975. Metallere Plastik Şekil Verme Usulleri, Arpaz Matbaası, İstanbul. 6- Brard, D., 1991. Lubrication – Quality and Innevation, Wire Industry, 733-734. 7- Çapan, L., 1989. Metallere Plastik Şekil Verme Usulleri, Çağlayan Kitapevi, 363 s, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul.

8- Çiğdem, M., 1996. İmal Usulleri. Çağlayan Kitapevi, 424 s, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul

9- Dove, A., Moritz, J., Smigel, W., 1980. Steel Wire Handbook, 372 s, U.S.A.

10- Dubar, L., Dubois, L., Lazzarotto, L., 2001. A Multi – Step Lubricant Evalution Strategy for Wire Drawing-Extrusion-Cold Heading Sequence. Elsevier Science B.V.,24982002, 951-961.

11- Element Six Web Sayfası, http://www.e6.com/e6/page.jsp?pageid=600406065 12- Gzesh, D.P., 1999. Wire Drawing Lubricant Chemistry, Wire and Cable Technology, 60-61.

13- Kemahlı, H., 1994. Plastik Biçimlendirmede Kullanılan Yağlayıcılar ve Karakteristikleri. Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 176 s, İstanbul.

14- Koner, S., 1992. Tungsten Carbide Wire Drawing Dies, Wire Industry, 350-356. 15- Leopardi, G., 2003. Tel Çekme Teknolojisi ve Tel Çekme ve Kaplama Kimyasalları.

16- McNulty, M., 2006. Spotlight on Drawing Machines, Wire and Cable Technology, 54 – 56.

17- Murakawaa M., Jina M., Hayashib M. 2004. Study on semidry wire drawing using DLC coated dies. Japan.

18- Özer, Ö., 1993. Tel Çekme İşlemine Etki Eden Faktörlerin Mekanik ve Teknolojik Olarak İncelenmesi. Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Y.Lisans Tezi, 76 s, İstanbul.

19- Özer, Ö., Yurci, M., 1997. Tel Çekme İşleminde Matris Açılarının Optimizasyonu ve Sapmaların Belirlenmesi. ODTÜ Makine Fakültesi 1. Makine Mühendisliği Kongresi, 4–6 Haziran 1997, İstanbul

20- Pilarczyk, J. W., 2006. The Effect of Roller Die Drawing on the Mechanical 21- Properties and Some ASTRO Characteristics of High Carbon Steel Wires, Wire Industry, 80-93.

22- Rodacciai S.p.A. Headquarters General Catalogue

23- Sönmez, H., 1983, Ekstrüzyon İşleminde Malzeme Akışı ve Ekstrüzyon Kuvveti Üzerinde İnceleme. Yıldız Teknik Üniversitesi, Doktora Tezi, 55 s, İstanbul.

24- Tiernan P., Hillery M.T. 2008, An analysis of wire manufacture using the dieless drawing method. Ireland.

25- Tripp, I., 1998. Health and Safety Concerns for the Wire Drawing Industry, Wire and Cable Technology, 55-56.

26- TS 138, Çekme Deneyleri (Metalik Malzeme için), Türk Standartlar Enstitüsü, 1978, Ankara.

27- TS 708, Beton Çelik Teller, Türk Standartlar Enstitüsü, 1996, Ankara. 28- Ünseren M., 2006. Tel Çekme Matrisleri Üzerine Bir Araştırma.

Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Y. Lisans Tezi 123 s, Isparta 29- Varol, R., 1995. Az Karbonlu Çeliklerde Tel Çekme İşleminin Mekanik Özelliklere Etkisinin İncelenmesi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 23-29.

30- Vega G., Haddi A., Imad A., 2008. Investigation of process parameters effect on the copper-wire drawing. Lens, France.

31- Vitanov, D., Dimitrov, I., Charalanov, A., 1988. Carbide Drawing Dies for Cold Drawing of Formed Sections, Wireworld, 78-80.

32- Weissavach W., (Çevirenler: Ank, S., Ank E. S., Vural, M.), 1996, Malzeme Bilgisi ve Muayenesi, Birsen Yayınevi, 348 s, İstanbul.

33- Wright, R., 1976. Practical Use of Mechanical Analysis In Wire Drawing, Wire Technology, England.

34- Yılmaz M. 2005, Failures during the production and usage of steel wires. İzmit Türkiye.

35- Yurci, M., 1999. Talaşsız Şekil Verme. Yıldız Teknik Üniversitesi Basım Yayın Merkezi, 178 s, İstanbul.

36- Zelin M. 2002, Microstructure evolution in pearlitic steels during wire drawing. USA.

7. ÖZGEÇMİŞ